湖南“五加三”生态环境整治让洞庭湖更美更绿了

中新网长沙4月22日电 (付敬懿)2016年,洞庭湖Ⅲ类水质断面比例从36.4%下降为0,出口断面总磷浓度升幅97.9%;2019年,洞庭湖区总磷平均浓度比2015年下降41%,接近Ⅲ类水质标准……被称为“长江之肾”的洞庭湖,正从昔日恶化的生态环境中摆脱,一湖碧水汇入母亲河长江。

洞庭湖是中国第二大淡水湖,也是长江中游最重要的调蓄湖泊和湿地。近年来,湖南狠抓长江经济带生态环境突出问题整改,大力实施洞庭湖生态环境治理“五大专项行动”“三年行动计划”,坚定不移走生态优先、绿色发展之路,使“八百里洞庭重现碧波荡漾”。

那么,膨胀土是如何形成的?长江科学院土工研究所副所长程永辉说,膨胀土主要是岩石风化的产物,其胀缩特性主要受黏土矿物成分及含量控制;黏土矿物包括蒙脱石、伊利石和高岭石三大类,而蒙脱石、伊利石含量较高是引起胀缩变形的主要原因。

绿色发展,生态经济区谋划未来

“我们已经淘汰了洞庭湖沿岸化工、造纸、印染等落后产能,如今转型的沅江芦笋、芦笋菌产业已经瞄准千亿产业的目标。”高应良说,沅江立足自身特点优势,积极探索生态产品价值实现途径,推动优质生态资源转化成优势经济资源。

2018年6月3日至6月15日,针对“下塞湖矮围拆除标准不高”等问题,沅江市深刻警醒强力整治,共组织人员近3000人次,耗资966万元,完成土方量109万方,提前7天彻底拆除下塞湖矮围剩下7200米矮堤及有关附属物,实现内湖外湖全部联通。

今年来,大通湖已种植轮叶黑藻46万斤、苦草30万斤、睡莲29万株、野生红莲26万株、香蒲15万株、黄花荇菜15万株等,种植面积6万余亩。为稳固大湖生态系统,起到清水降磷和抑制蓝绿藻的作用,还投放20万斤白鲢和5000斤扣蟹苗,投放面积6.5万亩。

生态治理“五加三”,湖更美了

目前,国际上有多个国家都在研制量子计算机,这是一条无形的赛道,谁先跑到终点,就能得到最丰硕的果实。

中国工程院院士王复明指出,解决膨胀土难题还要从其本质规律出发,才能获得真正有效实用的技术手段。他说,针对膨胀土胀缩变形造成的工程危害,重点是控制其胀缩变形的产生。胀缩变形产生的条件是约束不足和水分改变,因此工程界有两种思路和对策。一种是压重处理,通过上部覆盖一定厚度的无胀缩性土层,约束胀缩变形的产生;另一种是采用防渗手段,控制水分变化。由于水分完全控制非常困难,因此压重处理是最为常用的手段。

“当时水中基本没有鱼了,我们每天用近20万元的草籽往水里倒,心里也没底。”大通湖区河坝镇水草种植基地负责人王军说,在2018年1月和2月冒着严寒种植逾30万斤草,直到看见初生的成片水草嫩苗,心才落下来。经过一年的水草修复,全湖10万亩水域覆盖了水草。

微波荡漾的大通湖下,水草轻轻摆动如同给湖面铺上一层绿毯,鱼儿摆动鳍尾任意遨游。

2016年3月,湖南正式启动洞庭湖水环境综合治理五大专项行动:沟渠塘坝清淤增蓄、畜禽养殖污染整治、河湖围网养殖清理、河湖沿岸垃圾清理、重点工业污染源排查……针对洞庭湖常年积累越来越凸显的生态环境问题,专项整治接连展开。

2014年,中国国务院批复《洞庭湖生态经济区规划》,将洞庭湖生态经济区建设上升为国家战略。《规划》包括湖南常德、岳阳、益阳三市,长沙市望城区和湖北省荆州市,共33个县市区,规划总面积6.05万平方公里。

滑坡危害包括两种类型:一种属于浅层滑坡,由于自然环境的长期影响和膨胀土的胀缩作用,导致膨胀土边坡浅层局部失稳,进而表现为滑坡持续发生并逐步恶化,造成公路路基坍塌、上拱和下沉、结构变形开裂等危害;另一种属于深部整体滑坡,主要取决于膨胀土边坡内部原生裂隙的分布、规模和扩展程度,此类滑坡往往规模较大,破坏性更强,可能会给铁路、房屋建筑、水利工程等带来灾难性破坏。

下塞湖矮围高高垒砌的堤坝似“水中长城”(资料图)。廖文 摄

虽然已是轮值董事长,孔伟成其实是个“90后”,3年前从中科大获得博士学位后加入本源量子公司。在这家脱胎于中科院量子信息重点实验室的科技成果转化型企业,还有几十个像他一样的年轻人,在为研制量子计算机的梦想而日夜奋斗。

下塞湖矮围7200米矮堤被推平(资料图)。廖文 摄

膨胀土受降雨、蒸发等自然环境影响而产生胀缩变形,会引起工程结构物的开裂、不均匀变形等危害,如房屋开裂、公路路面结构不平整或开裂、铁路路基变形、渠道渗漏等。

东洞庭湿地碧波荡漾(资料图)。付敬懿 摄

今年,他们有两大主要目标,一是研制国内首台基于6比特芯片的量子计算原型机,二是建设面向公众开放的量子计算云平台,这些都需要在硬件、软件、操控性等方面有较大突破。

“无人机航拍下塞湖矮围区域已现青草绿,洲滩未发现牛羊放牧。”沅江市副市长高应良说,下塞湖矮围拆除以后,政府持续高效推进下塞湖区域生态修复、牛羊淘汰等后续工作,2018年累计完成修复总面积1114.4055公顷。

方宏远说,对于膨胀土这种特殊的土层,工程界以往采用常规的设计和施工方法,包括增加安全储备,如边坡放缓或增加密度等,由于未掌握其变形和滑坡的本质规律,导致加固处理后仍然事故频发。

据统计,五大专项行动累计关停退出或易地搬迁规模养殖场8827家、疏浚沟渠8.79万公里、拆除矮围网围472处、排查整治工业企业2860家、清理杨树22.88万亩。

“今年的工作很有挑战性,但受疫情影响,春节后有段时间大家只能在家工作,2月下旬才陆续复工,部分项目延误了两个月。”孔伟成说,现在团队已经在全力推进项目,每天从早晨7点到晚上12点都有人在实验室,这个五一假期也不例外。“时不我待,我们想把失去的时间抢回来!”

“种草”的大湖,鱼翔浅底

“由全湖劣V类,到现在有多类水体同时出现,我们用了近三年时间。”站在大通湖碧大堤上,益阳大通湖区管委会副区长刘文说,用三五年甚至更长时间,完全可以打造出一个健康的水生态系统,还湖区一湖碧水。

而在约13公里外的合肥高新区本源量子计算公司,低温电子学研究中心经理李雪白也在与团队一起紧张工作。他们的任务是营造低于零下273摄氏度的量子芯片运行环境,让电子信号从常温中“衰减”输入,再将运算结果从超低温中“放大”输出。

针对膨胀土滑坡危害,重点是改变滑坡产生的条件。对于浅层滑坡,主要是降低浅层胀缩作用,通常采用压重处理,压重层包括非膨胀土、改性膨胀土(改性后无膨胀性)、加筋膨胀土(约束膨胀作用)等,如南水北调中线工程渠道边坡全线采用了换填水泥改性膨胀土;对于深部整体滑坡,由于膨胀土裂隙导致的先天不足和长期劣化问题,需要增加抵抗滑坡的外力,通常采用锚固技术弥补深部裂隙分布不均的缺陷;当滑坡规模过大且存在单一长大裂隙面时,锚固力量往往不足,可采用抗滑桩进行支挡或抗滑桩联合锚固技术进行加固,南水北调中线工程渠道边坡施工和运行期间,就大量采用了这种技术。

如今,湖南在巩固提升洞庭湖生态环境治理成效,推动《洞庭湖水环境综合治理规划》和省内实施方案落地落实的基础上,将开展《洞庭湖生态经济区规划》终期评估,对规划实施情况进行全面总结。

近日,膨胀土方面的技术研究再传佳讯,由中铁二院工程集团有限责任公司主持建立的高速铁路路基变形控制成套技术,实现了高速铁路路基毫米级变形控制,全面应用于10余条高速铁路建设。

绿水青山如何转变为金山银山,绿色发展是解决环境问题的根本之道。湖南打响“洞庭湖生态环境保卫战”,也扛起“绿色发展”大旗。

据程永辉介绍,膨胀土的分布具有明显的气候分带性和地理分带性。以地球纬度划分,膨胀土主要分布在赤道两侧从低纬度到中等纬度的气候区,并限于热带和温带气候区域的半干旱地区。从地理分布上看,在欧亚、非洲和美洲大陆更为集中。而我国是世界上膨胀土(岩)分布范围最广、面积最大的国家,总分布面积超过10万平方公里,几乎涵盖了除南海以外的所有陆地,以广西、云南、湖北、河南等省分布最为广泛。

截至3月10日24时,河北省现有确诊病例5例(其中重症病例2例),累计治愈出院病例307例,累计死亡病例6例,累计报告确诊病例318例,现有疑似病例0例。累计追踪到密切接触者10933人,尚在隔离医学观察的密切接触者278人。

膨胀土被称为工程中的“癌症”,学界和工程界对这一世界性技术难题的研究已有80年左右历史,也取得了丰硕的成果。

胀缩变形特性引起巨大危害

那么,膨胀土是如何形成的?为什么把它称作工程“癌症”,如何有效降低其给道路工程带来的隐患?科技日报记者日前就此采访了相关领域专家。

据了解,早期在施工过程中,由于膨胀土不能当作填料,挖出来的膨胀土需要在工地周边安排很大面积的地方堆放。不仅会破坏地形地貌,而且由于膨胀土难以被压实,暴雨冲刷后容易产生水土流失甚至是泥石流,对道路安全和耕地等造成威胁。另外,为了对膨胀土原来的位置进行填补,施工方还要到几公里或者十几公里之外的地区挖非膨胀土来填,不仅会使工程造价大大提高,还会对生态环境造成一定破坏。

大通湖的转变,仅仅是洞庭湖治理的一个缩影。作为长江流域重要调蓄湖泊和湿地,如何挽救面临面积锐减和功能退化的威胁,湖南上演“十八般武艺”。

下塞湖矮围一道道高高垒砌的堤坝似“水中长城”,严重影响湿地生态及湖区行洪。自2015年6月起,沅江市就组织推土机、大型挖机等机械设备以及专业爆破公司,持续不断对下塞湖矮围进行功能性摧毁。

从本质规律出发解决难题

大通湖是组成洞庭湖的四个较大湖泊之一,2012年还是国家“良好湖泊”,列入国家重点保护湖泊名录。然而因被承包企业掠夺式养殖,大通湖被“伤”得体无完肤,2015年湖体总磷总氮超标,水质沦为劣V类。

专项整治“三年行动”,将洞庭湖湿地打造成为发展的“绿色屏障”。岳阳市委书记刘和生感叹,“水清了、鸟多了、岸绿了、群众获得感增强了,白鹭翱翔、麋鹿嬉戏、江豚腾跃的美丽画面又重现洞庭湖。”

专家介绍,膨胀土是一类遇水膨胀变形、失水收缩开裂的黏性土,民间将其形象描述为“晴天一把刀,雨天一团糟”,它在环境干湿交替的作用下,体积会明显胀缩,强度会急剧衰减,性质极不稳定,素有工程“癌症”之称。

受新冠肺炎疫情影响,伊朗政府近日多次呼吁民众待在家中,不要在公共场所聚集,但今年仍有大批民众在街头和空地上进行跳火节庆祝活动。

湖南省省长许达哲指出,湖南要全面完成“三年行动计划”任务,加快实施洞庭湖水环境综合治理规划,以提升水质为中心加快污染防治,以转型升级为重点加快绿色发展,以建设湖南开放“北大门”为方向加快开放发展,以保障粮食安全为目标加快发展现代农业,积极创建长江经济带绿色发展示范区,守护一湖清水、造福三湘人民。(完)

2018年,当地政府通过仲裁彻底收回大通湖承包合同,并下定决心“退渔还湖”。在清淤、投放试剂等治污行动纷纷失败的困顿之际,当地邀请武汉大学生态修复团队进行水生植被重建研究与实践,尝试种植水草“疗伤”。

加快建设大美湖区,推动洞庭湖生态经济区高质量发展。这是今年3月26日湖南推动长江经济带发展领导小组第三次会议暨洞庭湖生态经济区建设领导小组第六次会议上,研究部署的工作。

2018年,湖南又印发《洞庭湖生态环境专项整治三年行动计划(2018—2020年)》,突出推进农业面源污染、城乡生活污染等十大重点领域,以及大通湖、华容河等九大重点区域整治。

“水生植被生长过程中吸收湖中富足的营养,能重新构建稳定的生态群。”武汉大学副研究员王力功说,伴随水生植物恢复,以水草为栖息地的虾蟹、蚌类和螺类等底栖动物恢复出现,大量候鸟回归,生物多样性逐渐增加。

对大众来说,量子计算是一个新奇事物。相比电子计算机,量子计算机理论上运算能力将有指数级别的增长,被国际学界认为将是下一代信息革命的关键动力。

位于沅江市、汩罗市、湘阴县交接处的下塞湖,涨水为湖、退水为洲,是重要的湿地生态保护区。2008年,私营业主夏顺安通过违规承包非法修建矮围、据下塞湖为己有,2.8万亩湿地沦为“私家湖泊”。

“量子计算对环境的要求特别高,不仅要超低温,还要‘超洁净’,极其微弱的噪声、光线、磁场和微小颗粒都会扰乱信号,整个系统非常复杂、困难。”本源量子公司轮值董事长孔伟成说,研制量子计算机就像“用一个一个的原子垒起一座金字塔”。

十几年来,中科院量子信息重点实验室的量子计算研究团队经过艰苦努力,先后实现了单比特、2比特、3比特、6比特的量子芯片,开发出具有自主知识产权的量子测控一体机、量子编程语言QRunes。取得国内多项零的突破,跟上了国际先进科研机构的节奏。

今年3月20日是伊朗新年诺鲁孜节,跳火节在新年前最后一个周二夜间到周三凌晨举行,民众通过跳过各类火把的方式来辞旧迎新。民众也会在跳火节活动中燃放烟火和土制爆裂物,经常导致伤亡。

参与组建世界首家“工程医院”的郑州大学教授方宏远介绍,膨胀土对工程的危害主要表现在两方面,包括胀缩变形造成的危害和滑坡危害。

确诊病例中,唐山市58例、沧州市48例、张家口市41例、保定市32例、邯郸市32例、廊坊市30例、石家庄市29例、邢台市23例、秦皇岛市10例、衡水市8例、承德市7例;死亡病例中,沧州市3例、秦皇岛市1例、唐山市1例、邢台市1例;重症病例中,唐山市2例;出院病例中,唐山市55例、沧州市45例、张家口市38例、保定市32例、邯郸市32例、廊坊市30例、石家庄市29例、邢台市22例、秦皇岛市9例、衡水市8例、承德市7例。